JP6459578B2 - Optical processing apparatus and optical processing method - Google Patents
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Description
本発明は、光処理装置および光処理方法に関する。更に詳しくは、本発明は、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去処理、液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理などに好適な光処理装置および光処理方法に関する。 The present invention relates to an optical processing apparatus and an optical processing method. More specifically, the present invention relates to, for example, resist ashing treatment in a manufacturing process of semiconductors, liquid crystals, etc., removal of resist adhering to the pattern surface of a template in a nanoimprint apparatus, dry glass substrates for liquid crystals, silicon wafers, and the like. The present invention relates to an optical processing apparatus and an optical processing method suitable for cleaning processing, smear removal (desmear) processing in a printed circuit board manufacturing process, and the like.
従来、例えば、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント装置におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去処理、液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるスミアの除去(デスミア)処理などに用いられる光処理装置および光処理方法として、紫外線を用いた光処理装置および光処理方法が知られている。特に、エキシマランプなどから放射される真空紫外線により生成されるオゾンや酸素ラジカル等の活性種を利用した装置や方法は、より効率良く短時間で所定の処理を行うことができることから、好適に利用されている。
例えば特許文献1では、ビアホールのデスミア処理方法として、基板に紫外線を照射する方法が提案されており、酸素を含む雰囲気下で、ビアホールを形成した基板に紫外線を照射することが提案されている。
Conventionally, for example, resist ashing processing in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystals, etc., removal processing of resist adhering to the pattern surface of the template in the nanoimprint apparatus, dry cleaning processing of glass substrates and silicon wafers for liquid crystals, printed circuit board manufacturing As an optical processing apparatus and an optical processing method used for removing smear (desmear) in a process, an optical processing apparatus and an optical processing method using ultraviolet rays are known. In particular, an apparatus and method using active species such as ozone and oxygen radicals generated by vacuum ultraviolet rays radiated from an excimer lamp or the like can be used preferably because a predetermined treatment can be performed more efficiently and in a short time. Has been.
For example,
本発明者らは、鋭意検討の結果、デスミア処理のための紫外線処理方法について、(1)酸素やオゾンといったガス、または酸素やオゾン等を含むガスを介して、基板に対して紫外線を照射すること、(2)処理用ガスは、処理室内に封じるよりも、基板上を流れるように移動させることにより、処理効率が高まることを見出している。
しかしながら、本発明者らは、実験の結果、給気口に近い基板の周辺部領域について、スミアが除去される速度(デスミアの処理速度)が、その処理用ガスの流れに対して下流側の内側領域よりも遅いこと、言い換えればスミアの除去処理について基板内にむらが生じることを見出した。
本発明は、基板内での処理むらを抑制することを目的とする。
As a result of diligent study, the inventors of the present invention have (1) irradiating the substrate with ultraviolet rays via a gas such as oxygen or ozone or a gas containing oxygen or ozone. (2) It has been found that the processing efficiency is increased by moving the processing gas so as to flow on the substrate rather than sealing it in the processing chamber.
However, as a result of experiments, the present inventors have found that the speed at which smear is removed (desmear processing speed) in the peripheral area of the substrate close to the air inlet is downstream of the flow of the processing gas. It has been found that it is slower than the inner region, in other words, the smear removal process is uneven in the substrate.
An object of this invention is to suppress the process nonuniformity in a board | substrate.
上記課題を解決するために、本発明に係る光処理装置の一態様は、光を発する光源部と、前記光源部から発せられた光に被処理物体が曝される処理部とを備え、前記処理部が、 前記被処理物体が保持されて処理気体の雰囲気中で前記光に曝される処理領域と、前記処理気体が前記光に曝されながら通過して前記処理領域へと向かう、前記被処理物体の配置が禁止された準備領域と、を備える。
ここで「処理気体」とは、被処理物体を処理する気体であって、光源部からの光に曝されることで処理能力を得る気体である。光と処理気体との好ましい組み合わせとしては、例えば真空紫外光と酸素との組み合わせがある。酸素が真空紫外光に曝されると酸素ラジカル(活性種)やオゾンが発生して被処理物体の表面や付着物を酸化する。
In order to solve the above-described problem, an aspect of the light processing device according to the present invention includes a light source unit that emits light, and a processing unit that exposes an object to be processed to the light emitted from the light source unit, A processing unit holds the object to be processed and is exposed to the light in an atmosphere of a processing gas, and passes the processing gas while being exposed to the light and travels toward the processing region. And a preparation area where the arrangement of the processing object is prohibited.
Here, the “processing gas” is a gas for processing an object to be processed, and is a gas that obtains processing capability by being exposed to light from the light source unit. A preferable combination of light and processing gas is, for example, a combination of vacuum ultraviolet light and oxygen. When oxygen is exposed to vacuum ultraviolet light, oxygen radicals (active species) and ozone are generated to oxidize the surface and deposits of the object to be treated.
本発明に係る光処理装置によれば、準備領域を通過することで処理能力を得た処理気体が処理領域に達して被処理物体を処理することになるので、給気口に近い基板の周辺部領域と下流側の内側領域とで処理速度などの違いが抑制され、処理むらも抑制されることとなる。充分に長い準備領域を備えると、基板内での処理むらを防止することができる。
前記光処理装置において、前記処理部が、前記被処理物体が載置される載置台と、前記載置台上の一部に対する前記被処理物体の載置を妨げて前記準備領域を形成する形成具と、を備えたものであることが好ましい。
このような光処理装置によれば、形成具によって確実に準備領域が形成される。
According to the optical processing apparatus of the present invention, the processing gas that has obtained the processing capability by passing through the preparation area reaches the processing area and processes the object to be processed. Differences in processing speed and the like between the partial area and the downstream inner area are suppressed, and processing unevenness is also suppressed. If a sufficiently long preparation area is provided, processing unevenness in the substrate can be prevented.
In the optical processing apparatus, the processing unit forms a mounting table on which the object to be processed is mounted, and a forming tool for preventing the mounting of the object to be processed on a part of the mounting table and forming the preparation area And are preferably provided.
According to such an optical processing apparatus, the preparation region is reliably formed by the forming tool.
また、前記光処理装置において、前記光源部が、光を透過する窓板を備えたものであり、前記処理部が、前記窓板に対向し前記被処理物体が載置される載置台を備えたものであり、前記準備領域が、前記窓板と、前記載置台の、前記被処理物体が載置されていない部分とで挟まれた領域であることも好適である。
このような光処理装置によれば、準備領域における処理気体の流れが安定し、その結果、処理気体が得る処理能力も安定する。
Further, in the light processing apparatus, the light source unit includes a window plate that transmits light, and the processing unit includes a mounting table that faces the window plate and on which the object to be processed is mounted. It is also preferable that the preparation area is an area sandwiched between the window plate and a portion of the mounting table on which the object to be processed is not placed.
According to such an optical processing apparatus, the flow of the processing gas in the preparation region is stabilized, and as a result, the processing capability obtained by the processing gas is also stabilized.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る光処理方法の一態様は、準備領域を通過中の処理気体に、光源から発せられた光を照射する準備工程と、前記準備領域に続く処理領域で前記処理気体の雰囲気中に配置された被処理物体に、前記光源から発せられた光を照射する処理工程と、を経る。
準備工程で処理気体が処理能力を得た後、処理工程で被処理物体に対する処理が行われるので、基板内での処理むらが抑制される。
Moreover, in order to solve the said subject, the one aspect | mode of the optical processing method which concerns on this invention is followed by the preparatory process which irradiates the light emitted from the light source to the process gas which is passing the preparatory area, and the said preparatory area | region. And a processing step of irradiating the object to be processed disposed in the processing gas atmosphere in the processing region with the light emitted from the light source.
Since the processing gas is processed in the processing step after the processing gas has obtained processing capability in the preparation step, processing unevenness in the substrate is suppressed.
本発明の光処理装置および光処理方法によれば、基板内での処理むらが抑制される。 According to the optical processing apparatus and the optical processing method of the present invention, processing unevenness in the substrate is suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の光処理装置を示す概略構成図である。本実施形態では光処理装置の一例として例えばデスミア処理装置への応用例が示されている。
(光処理装置の構成)
光処理装置100は、基板Wを内部に保持して処理する処理部20と、例えば真空紫外線を発する複数の紫外線光源11を内部に収納し、処理部20の基板Wにその紫外線光源11からの光を照射する光照射部10とを備える。光照射部10が、本発明にいう光源部の一例に相当し、処理部20が、本発明にいう処理部の一例に相当する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an optical processing apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an application example to a desmear processing apparatus is shown as an example of an optical processing apparatus.
(Configuration of light processing equipment)
The
光照射部10は箱型形状のケーシング14を備え、このケーシング14の下方側に位置する面には、例えば真空紫外線を透過する例えば石英ガラス等の窓部材12が気密に設けられている。光照射部10の内部には供給口15から例えば窒素ガス等の不活性ガスが供給されて不活性ガス雰囲気に保たれている。光照射部10内の紫外線光源11の上方には反射鏡13が設けられていて、紫外線光源11から発せられた光を窓部材12側に反射する。この窓部材12が、本発明にいう窓板の一例に相当する。反射鏡13の全幅にほぼ対応した有効照射領域R0全体に対してほぼ均等に紫外線光源11の光が照射される。
紫外線光源11は、例えば真空紫外光(波長200nm以下の紫外線)を出射するものであって、種々の公知のランプを利用できる。例えば、キセノンガスを封入したキセノンエキシマランプ(波長172nm)、低圧水銀ランプ(波長185nm)などがあり、なかでも、デスミア処理に用いるものとしては、例えばキセノンエキシマランプが好適である。
The
The
処理部20には、紫外線照射処理(デスミア処理)を行う基板Wを表面に吸着して保持するステージ21が光照射部10の窓部材12に対向して設けられている。このステージ21が、本発明にいう載置台の一例に相当する。ステージ21の外周部分には外周溝21aが設けられていて、この外周溝21aと光照射部10の窓部材12との間にOリング22が挟まれることで光照射部10と処理部20とが気密に組み付けられている。ステージ21には図示が省略された熱抵抗ヒータが組み込まれており、デスミア処理の際にはステージ21上の基板Wごと加熱される。
The
ステージ21の一方(図1の右側)の側縁部には、処理用ガス供給用の給気口21bが設けられ、他方(図1の左側)の側縁部には排気口21cが設けられている。給気口21bと排気口21cは、図1では1つずつ図示されているが、ステージ21には給気口21bと排気口21cが複数ずつ設けられている。複数の給気口21bは図1の紙面に垂直な方向に並んでおり、複数の排気口21cも図1の紙面に垂直な方向に並んでいる。各給気口11には処理用ガス供給手段(不図示)が接続されて処理用ガスが供給される。また、各排気口12には排気手段(不図示)が接続される。
An
ここで、処理用ガスとしては、例えば、酸素ガス、酸素とオゾンや水蒸気の混合ガス、これらのガスに不活性ガスなどを混合したガスなどが考えられるが、本実施形態では酸素ガスが用いられるものとする。処理用ガスは、基板Wに光照射部10からの紫外線が照射されている間、給気口21bから供給され排気口21cから排出される。給気口21bから排気口21cへと向かう処理用ガスは窓部材12と基板Wとの間を図1の右から左へと流れていくこととなる。
Here, as the processing gas, for example, oxygen gas, a mixed gas of oxygen and ozone or water vapor, a gas obtained by mixing these gases with an inert gas, or the like can be considered. In this embodiment, oxygen gas is used. Shall. The processing gas is supplied from the
ステージ21には、処理用ガスの流れにおける上流側(図1の右側)の領域R2に凸部21dが設けられていて、ステージ21上のこの領域R2には基板Wの載置が禁止されている。言い換えると、基板Wが載置されて保持される領域R1と、載置が禁止された領域R2とで、ステージ21に段差が形成されている。この凸部21dが本発明にいう形成具の一例に相当する。
The
以下の説明では、ステージ21上の領域のうち、基板Wが載置されて処理される領域R1を処理領域R1と称し、凸部21dが設けられて基板Wの載置が禁止されている領域R2を準備領域R2と称する場合がある。このような処理領域R1が、本発明にいう処理領域の一例に相当し、このような準備領域R2が、本発明にいう準備領域の一例に相当する。
本実施形態では、凸部21dの突出量(即ちステージ21の段差の高さ)は基板Wの厚みと同等になっているので、処理用ガスが流れる隙間が処理領域R1でも準備領域R2でも同等となり、給気口11から排気口12へと向かう処理用ガスの流れが安定する。また、光照射部10から照射される真空紫外線は、処理領域R1と準備領域R2との双方に同等な強度で到達する。
In the following description, among the regions on the
In the present embodiment, since the protrusion amount of the
(基板構造)
光処理装置100による処理対象である基板Wとしては各種の構造の基板Wが用いられるが、ここでは単純化された構造例について説明する。
図2は、基板Wの概略的構造を示す断面構造図である。
基板Wは、例えば、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための多層配線基板を製造する途中の中間的な配線基板材料である。
多層配線基板においては、一の配線層と他の配線層とを電気的に接続するため、1つのもしくは複数の絶縁層を厚み方向に貫通して伸びるビアホールが形成される。多層配線基板の製造工程においては、絶縁層31と配線層32とが積層されてなる配線基板材料に、例えばレーザ加工を施すことによって絶縁層31の一部を除去することにより、ビアホール33が形成される。
(Substrate structure)
As the substrate W to be processed by the
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of the substrate W. As shown in FIG.
The substrate W is an intermediate wiring board material in the middle of manufacturing a multilayer wiring board for mounting a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element.
In a multilayer wiring board, a via hole extending through one or a plurality of insulating layers in the thickness direction is formed in order to electrically connect one wiring layer and another wiring layer. In the manufacturing process of the multilayer wiring board, via
しかし、形成されたビアホール33の底部や側部の表面には、絶縁層31を構成する材料に起因するスミア(残渣)Sが付着する。このスミアSが付着したままの状態でビアホール33内にメッキ処理を施すと、配線層間の接続不良を引き起こすことがある。このため、ビアホール33が形成された配線基板材料(基板W)に対して、ビアホール33に付着したスミアSを除去するデスミア処理が行われる。
基板Wが図1に示すステージ21上に載置される際には、ビアホール33の開口が光照射部10に向くように、即ちスミアSが紫外線光源11からの紫外線に曝されるように載置される。
However, smear (residue) S resulting from the material constituting the insulating
When the substrate W is placed on the
(デスミア処理の手順)
次に、図1に戻り、光処理装置100で実行されるデスミア処理の手順について説明する。
先ず、処理部20の外から処理対象の基板Wが処理部20の中へと搬送されて来て、ステージ21上に載せられる。基板Wは真空吸着などでステージ21に保持される。その後、処理用ガス供給手段により給気口21bから処理用ガスが処理部20に供給される。
処理用ガスの供給と同時に、紫外線光源11が点灯し、照射部10から紫外線が処理部20に向けて照射され、基板Wに対し処理用ガスを介して紫外線が照射される。
(Desmear processing procedure)
Next, returning to FIG. 1, the procedure of desmear processing executed by the
First, the substrate W to be processed is transferred from outside the
Simultaneously with the supply of the processing gas, the
紫外線が照射された処理用ガスは、例えばオゾンや酸素ラジカルなどの活性種を生成し、後で詳しく説明するように、ビアホール内のスミアと反応してこれを除去する。処理用ガスとスミアとが反応して生じた例えば二酸化炭素等のガスは、新しく供給される処理用ガスの流れに乗って下流に運ばれ、排気口21cから引き込まれて排気手段により排出される。
処理が終わった基板Wは、ステージ21上から取り除かれて処理部20の外に搬出される。
The processing gas irradiated with ultraviolet rays generates active species such as ozone and oxygen radicals, and reacts with and removes smear in the via hole, as will be described in detail later. A gas such as carbon dioxide generated by the reaction of the processing gas and smear is carried downstream along the flow of the newly supplied processing gas, drawn into the
The processed substrate W is removed from the
(デスミア処理の作用)
ここで、デスミア処理における詳細な作用について説明する。
図3〜図6は、デスミア処理における作用の各段階を示す図である。
図3に示す第1段階では、給気口から供給された処理用ガスに、図の上方から下方を向いた矢印で示されるように紫外線が照射されることにより、処理用ガスに含まれる酸素から活性種34であるオゾンや酸素ラジカル(ここでは酸素ラジカルのみを図示)が生成される。この活性種34は、基板Wのビアホール33内に進入する。
図4に示す第2段階では、活性種34がビアホール33内のスミアSと反応してスミアSの一部が分解されるとともに、紫外線がスミアSに照射されることでもスミアSの一部が分解される。このようなスミアSの分解によって、例えば二酸化炭素ガスや水蒸気などの反応生成ガス35が生成される。
(Desmear treatment effect)
Here, a detailed operation in the desmear process will be described.
3-6 is a figure which shows each step of the effect | action in a desmear process.
In the first stage shown in FIG. 3, the oxygen contained in the processing gas is irradiated by irradiating the processing gas supplied from the air supply port with ultraviolet rays as indicated by an arrow pointing downward from above in the drawing. As a result, ozone or oxygen radicals (only oxygen radicals are shown here) which are
In the second stage shown in FIG. 4, the
そして、図5に示す第3段階で反応生成ガス35は、給気口側(図の右側)から流れてくる、活性種34を含んだ新しい処理用ガスにより、ビアホール33から排気口側(図の左側)へと押し流される。反応生成ガス35の排出に伴って、活性種34を含んだ新しい処理用ガスがビアホール33内に進入する。
紫外線の照射、活性種34の進入、および反応生成ガス35の排出が繰り返された結果、図6に示す最終段階では、ビアホール33内からスミアが完全に除去される。ビアホール33外に押し流された反応生成ガス35は、基板W上の処理用ガスの流れに乗って、図1に示す排気口21cから排出される。
Then, in the third stage shown in FIG. 5, the
As a result of repeated irradiation of ultraviolet rays, entry of the
図3〜図6に示す光処理の工程が、本発明にいう処理工程の一例に相当する。
このように、デスミア処理では、紫外線の照射によって例えば酸素ラジカルやオゾンなどの活性種が生成されてビアホール33内に進入するとともに紫外線そのものがビアホール33内に照射されることが処理効率向上の為に重要である。このため、図1に示す窓部材12と基板Wとの間の距離は、例えば1mm以下とされることが好ましく、特に0.5mm以下とされることが好ましい。これにより、酸素ラジカルやオゾンを安定して生成することができると共に基板Wの表面に到達する真空紫外線を十分な大きさの強度(光量)とすることができる。
The optical processing steps shown in FIGS. 3 to 6 correspond to an example of the processing steps according to the present invention.
As described above, in desmear treatment, for example, active species such as oxygen radicals and ozone are generated by ultraviolet irradiation and enter the via
(準備領域での作用)
ところで、従来の光処理装置においては、光照射部10から照射する紫外線を効率よく利用することが重視されるため、一般には、処理に有効な放射強度の紫外線が照射される領域は、基板Wの全体は覆うが、それ以上に広い領域を照射するようには設定されていない。
そのため、従来の装置においては、給気口に近い周辺部領域では、紫外線によって充分な濃度の活性種が生成される前に新しい処理用ガスにより下流側へと押し流されてしまうと考えられる。そのため、周辺部領域ではビアホールに到達する活性種の濃度が低く、処理用ガスの下流側に位置する内側領域よりもデスミアの処理速度が遅くなり、その結果として基板内での処理むらが生じると考えられる。
(Operation in the preparation area)
By the way, in the conventional light processing apparatus, since it is important to efficiently use the ultraviolet rays irradiated from the
Therefore, in the conventional apparatus, it is considered that in the peripheral region close to the air supply port, the active species having a sufficient concentration is generated by the ultraviolet rays and is pushed downstream by the new processing gas. Therefore, in the peripheral region, the concentration of active species reaching the via hole is low, the desmear processing speed is slower than the inner region located downstream of the processing gas, and as a result, processing unevenness occurs in the substrate. Conceivable.
これに対し、図1に示す光処理装置100では、ステージ21に凸部21dが設けられて基板Wの載置が禁止されていることで準備領域R2が形成されているが、この準備領域R2にも処理領域R1と同様に光が照射される。
図7は、準備領域における作用を示す図である。
ステージ21の凸部21dによって形成された準備領域R2では、例えば酸素ガスである処理用ガス36に対して光照射部からの紫外線が照射され、オゾンや酸素ラジカルなどの活性種34が生成される。
On the other hand, in the
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation in the preparation area.
In the preparation region R2 formed by the
準備領域R2には基板Wがない(即ちスミアがない)ので、生成された活性種34は、新しく供給される処理用ガス36に押されて下流に流されながら、濃度が徐々に高まり安定化する。即ち、準備領域R2は、処理用ガス36に紫外線を照射して活性種34の濃度を安定化させる役割を果たす領域である。本実施形態では、ステージと窓部材とで挟まれた時間的空間的に安定した隙間を処理用ガスが流れるので処理用ガスの流れも安定し、その結果、活性種34の濃度は確実に安定化する。
Since there is no substrate W in the preparation region R2 (that is, there is no smear), the generated
準備領域R2で活性種34の濃度が高まって安定化した処理用ガスは、活性を維持したまま基板W上に達してビアホール内に進入し、スミアと反応して除去する。基板Wに達した段階で処理用ガスの活性種34の濃度は高く安定しているので、基板Wの各箇所における処理速度は処理用ガスの流れの上流から下流までのいずれの箇所でも速く、基板W内での処理むらは抑制される。
The processing gas stabilized by increasing the concentration of the
図7に示す準備領域における工程が、本発明にいう準備工程の一例に相当する。
なお、図7においては、一例として、酸素に紫外線が照射されて活性種である酸素ラジカルが発生する様子が模式的に示されている。しかし、活性種としてはオゾンも発生するし、処理用ガスにオゾンが含まれている場合は、紫外線照射によりオゾンからも酸素ラジカルが発生する。また、処理用ガスに水蒸気や過酸化水素が含まれている場合は、紫外線照射により活性種である水酸基ラジカルが発生する。
このような各種の処理用ガスおよび活性種のいずれについても、図7で説明した準備領域R2での作用は同様に生じ、基板W内での処理むらは抑制される。
The process in the preparation area shown in FIG. 7 corresponds to an example of the preparation process referred to in the present invention.
FIG. 7 schematically shows, as an example, how oxygen radicals, which are active species, are generated by irradiating oxygen to ultraviolet rays. However, ozone is also generated as an active species, and when the processing gas contains ozone, oxygen radicals are also generated from ozone by ultraviolet irradiation. Further, when the processing gas contains water vapor or hydrogen peroxide, hydroxyl radicals that are active species are generated by ultraviolet irradiation.
For any of these various processing gases and active species, the action in the preparation region R2 described with reference to FIG. 7 occurs in the same manner, and processing unevenness in the substrate W is suppressed.
次に、準備領域の好ましい大きさ(処理用ガスの流れに沿った方向の長さ)について検討する。
図8は、紫外線の照射と活性種の濃度との関係を表したグラフである。
図8のグラフの横軸は、紫外線の照射時間を示しており、グラフの縦軸は、活性種であるオゾンの濃度を示している。また、図8に示す例では、処理用ガスとして酸素が用いられ、紫外線として波長172nmの真空紫外線が250mW/cm2の強度で用いられ、ステージが150°Cに加熱されている。
活性種(オゾン)は、照射時間がゼロ秒から増えるのに従って濃度が増加していくが、濃度の増加に伴って、活性種同士の反応などによる消滅量も増加する。その結果、例えば濃度3%程度で濃度が安定する。図8のグラフでは、0.5秒程度の照射時間で活性種の濃度が安定しているが、発明者らが鋭意検討した結果、活性種のこのような濃度安定は、例えば紫外線の強度や処理用ガスの温度などで多少の変化を生じるものの、概ね0.5秒の紫外線照射で実現し、長くても1.0秒程度であることがわかった。
Next, the preferred size of the preparation region (the length in the direction along the flow of the processing gas) will be examined.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between ultraviolet irradiation and the concentration of active species.
The horizontal axis of the graph in FIG. 8 indicates the irradiation time of ultraviolet rays, and the vertical axis of the graph indicates the concentration of ozone that is an active species. In the example shown in FIG. 8, oxygen is used as a processing gas, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is used as ultraviolet light with an intensity of 250 mW / cm 2 , and the stage is heated to 150 ° C.
The concentration of the active species (ozone) increases as the irradiation time increases from zero seconds, but as the concentration increases, the extinction amount due to the reaction between the active species also increases. As a result, for example, the concentration becomes stable at a concentration of about 3%. In the graph of FIG. 8, the concentration of the active species is stable at an irradiation time of about 0.5 seconds. As a result of extensive studies by the inventors, such concentration stability of the active species is, for example, the intensity of ultraviolet rays and Although there was some change in the temperature of the processing gas, it was found that it was realized by ultraviolet irradiation for about 0.5 seconds and was about 1.0 seconds at the longest.
また、酸素ラジカルの場合にも同様に濃度安定を生じることがわかった。
従って、準備領域の長さとしては、処理用ガスの流速に応じて、0.5秒以上1.0秒以下の通過時間を要する長さに設定するのが好ましい。処理用ガスの流速は、反応生成物による障害(反応速度の低下)を避けるためある程度の高さを保つことが好ましく、例えば50〜500mm/s程度の流速が採用されるので、準備領域の長さは25〜500mm程度が好ましいと言える。
Also, it was found that concentration stabilization occurs similarly in the case of oxygen radicals.
Accordingly, the length of the preparation region is preferably set to a length that requires a passage time of 0.5 seconds or more and 1.0 seconds or less depending on the flow rate of the processing gas. The flow rate of the processing gas is preferably maintained at a certain level in order to avoid obstacles due to reaction products (reduction in reaction rate). For example, a flow rate of about 50 to 500 mm / s is adopted, so that the length of the preparation region is long. It can be said that the thickness is preferably about 25 to 500 mm.
次に、第2実施形態について説明する。
図9は、第2実施形態の光処理装置を示す概略構成図である。
この第2実施形態の光処理装置200は、準備領域の形成方式が異なる点を除いて、図1に示す実施形態と同様の実施形態であるので、以下では重複説明を省略する。
第2実施形態では、ステージ21上にピン21eが設けられていて、このピン21eによって、ピン21eから図の右側の箇所に対する基板Wの載置が禁止されている。即ち、基板Wの載置が禁止された準備領域をピン21eが形成していることとなる。このピン21eも本発明にいう形成具の一例に相当する。
このようにピン21eが設けられる場合には、処理領域の広さを基板Wの大きさに合わせる調整などが容易である。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an optical processing apparatus according to the second embodiment.
Since the
In the second embodiment, a
When the
次に、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
(実験例)
図1に示す構成を参照して、下記の仕様を有する本発明に係る光処理装置を作製した。
[ステージ21]
寸法:755×650mm、厚さ20mm
材質:アルミニウム
準備領域の長さ:100mm
加熱温度:150°C
[紫外線光源11]
キセノンエキシマランプ
発光長:700mm
幅:70mm
入力電力:500W
ランプの数:7本
真空紫外線の照射時間:300秒間
Next, experimental examples conducted for confirming the effects of the present invention will be described.
(Experimental example)
With reference to the configuration shown in FIG. 1, an optical processing apparatus according to the present invention having the following specifications was produced.
[Stage 21]
Dimensions: 755 x 650mm, thickness 20mm
Material: Aluminum Preparation area length: 100mm
Heating temperature: 150 ° C
[Ultraviolet light source 11]
Xenon excimer lamp Light emission length: 700mm
Width: 70mm
Input power: 500W
Number of lamps: 7 Vacuum UV irradiation time: 300 seconds
[窓部材12]
寸法:755×650mm、厚さ5mm
材質:石英ガラス
窓部材と基板との距離:0.3mm
[基板W]
構成:銅基板上に絶縁層を積層し、絶縁層にビアホールを形成したもの
寸法:500mm×500mm×0.5mm
絶縁層の厚さ:30μm
ビアホールの直径:50μm
[処理用ガスなどの条件]
処理用ガス:酸素濃度100%
処理用ガス流量:1.0L/min
このような仕様の光処理装置では、準備領域を処理用ガスが通過するために約0.9秒を要し、基板W内での処理むらは生じなかった。
[Window member 12]
Dimensions: 755 x 650mm, thickness 5mm
Material: Quartz glass Distance between window member and substrate: 0.3 mm
[Substrate W]
Configuration: Insulating layer laminated on a copper substrate, and via hole formed in the insulating layer Dimensions: 500 mm x 500 mm x 0.5 mm
Insulating layer thickness: 30 μm
Via hole diameter: 50 μm
[Conditions for processing gas, etc.]
Processing gas:
Processing gas flow rate: 1.0 L / min
In the optical processing apparatus having such a specification, it took about 0.9 seconds for the processing gas to pass through the preparation region, and processing unevenness in the substrate W did not occur.
なお、上記説明では、本発明の光処理装置の一例としてデスミア処理装置への応用例が示されているが、本発明の光処理装置は、例えば光アッシング処理装置やレジストの除去処理装置やドライ洗浄処理装置などに応用されてもよい。
また、上記説明では、本発明にいう形成具を備えたステージ21が例示されているが、本発明にいう載置台や処理部は、形成具を有さないものであってもよい。
In the above description, an application example to a desmear processing apparatus is shown as an example of the optical processing apparatus of the present invention. However, the optical processing apparatus of the present invention is, for example, an optical ashing processing apparatus, a resist removal processing apparatus, or a dry processing apparatus. You may apply to a washing | cleaning processing apparatus etc.
Moreover, in the said description, although the
100…光処理装置、W…基板、10…光照射部、20…処理部、11…紫外線光源、12…窓部材、21…ステージ、R1…処理領域、R2…準備領域
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光源部から発せられた光に被処理物体が曝される処理部とを備え、
前記処理部が、
前記被処理物体が保持されて処理気体の雰囲気中で前記光に曝される処理領域と、
前記処理気体が前記光に曝されながら通過して前記処理領域へと向かう、前記被処理物
体の配置が禁止された準備領域とを備え
前記処理気体の流速が50〜500mm/sであり、
前記準備領域の長さが25〜500mmであることを特徴とする光処理装置。 A light source that emits light;
A processing unit in which an object to be processed is exposed to light emitted from the light source unit,
The processing unit is
A processing region in which the object to be processed is held and exposed to the light in an atmosphere of a processing gas;
A preparation area in which the processing gas is exposed to the light and passes to the processing area, and the arrangement of the object to be processed is prohibited.
The flow rate of the processing gas is 50 to 500 mm / s,
The length of the said preparation area | region is 25-500 mm, The optical processing apparatus characterized by the above-mentioned .
前記被処理物体が載置される載置台と、
前記載置台上の一部に対する前記被処理物体の載置を妨げて前記準備領域を形成する形成具と、
を備えたものであることを特徴とする請求項1記載の光処理装置。 The processing unit is
A mounting table on which the object to be processed is mounted;
A forming tool that prevents the object to be processed from being placed on a part of the mounting table and forms the preparation area;
The optical processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記処理部が、前記窓板に対向し前記被処理物体が載置される載置台を備えたものであり、
前記準備領域が、前記窓板と、前記載置台の、前記被処理物体が載置されていない部分とで挟まれた領域であることを特徴とする請求項1または2記載の光処理装置。 The light source unit includes a window plate that transmits light;
The processing unit includes a mounting table on which the object to be processed is mounted facing the window plate,
The optical processing apparatus according to claim 1, wherein the preparation area is an area sandwiched between the window plate and a portion of the mounting table on which the object to be processed is not placed.
前記準備領域に続く処理領域で前記処理気体の雰囲気中に配置された被処理物体に、前
記光源から発せられた光を照射する処理工程と、
を経ることを特徴とする光処理方法。 A preparatory step of irradiating a process gas passing through a preparation region having a length of 25 to 500 mm at a flow rate of 50 to 500 mm / s with light emitted from a light source;
A treatment step of irradiating the object to be treated disposed in the atmosphere of the treatment gas in the treatment region following the preparation region with light emitted from the light source;
The light processing method characterized by passing through.
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